高中生物4.1物质跨膜运输的实例拓展演练新人教版必修1

【学习目标】1•举例说出细胞膜是选择透过性膜。

2•尝试从生活现象中提出问题、作出假设、验证假设。

3•进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。

【学习重点】举例说出细胞膜是选择透过性膜【学习难点】 细胞吸水和失水的原理；尝试提出问题，作出假设 【知识点自主学习】活动一：联系生活实际，感受细胞的吸水和失水（1）你吃比较咸的食物时，例如腌制的咸菜、连续嗑带盐的瓜子等，你的口腔和唇的黏膜会有什么感觉? 为什么？ b5E2RGbCAP （2） 凉拌西红柿时，常常要放一些糖，过一段时间后就可见有水分渗出， 常常要放一些盐，过一段时间后也可见有水分渗出，）这些水分是从哪里来的?（3） 蔫了的青菜叶放入清水中浸泡一段时间后，会有什么变化？为什么？ 活动二：感受扩散与渗透（一）（感受生活中的实例）花香的飘散；蔗糖的溶解等。

（思考）1、水分进出细胞与上述实例有何不同？2、这与细胞膜的作用有什么关系呢？（二）模拟生物学实验 --------- 渗透作用： ［来源:学#科#网］ 要求分析教材 P 60渗透装置示意图，并思考以下问题：① 何为半透膜？ （T 明确何谓“半透”？）装置中的半透膜可用哪些材料制取?Z#X#X#K ］DXDiTa9E3d② 漏斗内的液面为什么会升高？试说明原因。

液面会持续上升吗？ ③ 如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗内的液面还会升高吗? ④ 如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样? 对比观察、讨论，总结：① 渗透作用是指水分子等溶剂分子透过 ___________________ ，从相对含量—的地方向相对含量—的地方（低浓度 溶液向高浓度溶液）的扩散。

RTCrpUDGiT② 渗透作用发生的条件：具有 _________________ ； _____________________________________ 。

5PCzVD7HxA比较扩散与渗透：扩泛指物质从相对含量多的地方向相对含量少的地方运动，可以通过半透膜，也可以 不通过半透膜，如花香的飘散；蔗糖的溶解；氧气通过肺泡和毛细血管壁进入血液；甘油和脂肪酸被小肠 上皮吸收等过程，习惯上一般相对于溶质而言。

思考：
是否有必要先观察一下洋葱外表皮细胞生活状态的样子？ 这样做的目的是什么？
可否直接观察植物细胞的吸水？为什么？
如果用同一组洋葱细胞作实验材料，是先观察该细胞的失水 还是吸水？为什么？
如何使洋葱外表皮细胞处于失水状态？
是先把洋葱泡在蔗糖溶液中，10min后取出做成装片，显微镜 下观察；还是先做好装片，再想办法往里加入蔗糖溶液呢?
水相对含量__高__、浓度_低___
水分子的扩散方向： 顺相对含量梯度/逆浓度梯度
渗透装置
长颈漏斗
烧杯
清水 蔗糖溶液 半透膜
水分子等溶剂分子 透过半透膜 从相对含量高的一侧 向相对含量低的一侧 扩散的现象
叫做渗透作用。
继续探讨——总结发生渗透作用的条件
1、如果用纱布代替玻璃纸，漏斗管内 液面还会升高吗？
第一节 物质的跨膜运输实例
学习目标
1.了解渗透现象的发生条件和机理。 2.分析动物细胞的渗透作用。 3.进行关于植物细胞吸水和失水的实验设 计和操作，分析植物细胞的吸水和失水。 4.了解物质跨膜运输的其他实例，理解选 择透过性膜的含义。
一、探究课题：探究植物细胞的吸水和失水
科学探究的一般流程
观察现象，提出问题 她在人群中多看了我一眼。 她是不是喜欢我？
处于动态平衡
0.9%生理盐水中
➢ 红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？ 不能
➢ 当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？ 不一定
➢ 红细胞吸水或失水的多少主要取决于什么条件？
红细胞内外的浓度差，一般差值越大，吸水或失水越多。
➢红细胞的细胞膜是不是相当于半透膜？
➢是
三、物质跨膜运输的其他实例
植物吸收水分子的速率比吸收该离子的速率快，使培养液中该 离子的浓度升高。

第 4 章. 细胞的物质输入和输出第 1 节 . 物质跨膜运输的实例基础牢固1 紫色洋葱表皮细胞发生质壁分别后, 在显微镜下观察到的正确图示是(..)解析 : 紫色洋葱表皮细胞的细胞液呈紫色, 原生质层相当于半透膜, 正常情况下色素不能够经过原生质层进出细胞。

答案 :C2 以下关于选择透过性膜与半透膜关系的说法, 正确的选项是(..)①拥有半透性必然拥有选择透过性. ②拥有选择透过性必然拥有半透性. ③活的生物膜才拥有选择透过性④只有活的生物膜才拥有半透性A. ①③B. ①④C. ②③D.②④解析 : 半透膜是指小分子物质能经过, 而大分子物质不能够经过的膜, 半透膜不用然是活的生物膜 , 如玻璃纸即为没有活性的半透膜。

活的生物膜不但拥有半透性,还拥有选择性。

因此 , 拥有选择透过性就必然拥有半透性, 而且只有活的生物膜才拥有选择透过性。

答案 :C3 在“研究植物细胞的吸水和失水”实验中, 之因此用已经成熟的洋葱表皮细胞作实验资料 , 是由于这样的细胞拥有 (..)A. 伸缩性很小的细胞壁B. 功能完满的细胞膜C. 能够流动的细胞质D. 大而醒目的液泡解析 : 植物细胞质壁分别和复原的条件: 植物细胞必定是活细胞; 细胞液浓度与外界溶液的浓度必定有浓度差; 植物细胞必定有大的液泡, 最好细胞液中带有色素 ,这样便于观察。

已经成熟的洋葱表皮细胞就能很好地满足这些条件。

答案 :D4 以下关于物质跨膜运输实例的说法, 不正确的选项是 (..)A.细胞膜、核膜等生物膜都是选择透过性膜B.水分子进出细胞 , 取决于细胞内外溶液的浓度差C.小分子物质都能经过细胞膜D.细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量的梯度跨膜运输的过程解析 : 生物膜都主要由脂质、蛋白质构成 , 都拥有选择透过性。

水分子能够自由通过 ; 被选择的一些离子、小分子也能够经过 ; 其他离子、小分子和大分子不能够经过。

细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量的梯度跨膜运输的过程, 水分子进出细胞 ,主要取决于细胞内外溶液的浓度差。

设计实验：
③实验材料：
洋葱鳞片叶外表皮
有中央大液泡，且 细胞液有紫色，便 于观察
发生质壁分离的材料要求：成熟的植物活细胞
①有中央大液泡； ②有细胞壁； ③活细胞。
清水、 质量浓度为0.3g/ml的蔗糖溶液
1.溶液对细胞无毒害 2.溶液浓度不能过高也不能过低。 浓度过高植物会失水过多而死亡， 浓度过低质壁分离太慢，甚至不能发生质壁分离
特点
半透膜
不具选择性、不具活
较小分子能通过，较大 分子不能透过
性，是多孔性薄膜 （如：动物膀胱、玻 璃纸、肠衣、鸡蛋的
卵壳膜等）
选择透 过性膜
要选择吸收的离子、小 分子可通过，而其他离 具有选择性和活性， 子、小分子和大分子不 是生物膜 能通过
选择透过性膜具有选择性的原因:
不同细胞膜上载体蛋白的种类和数量不同，从而使
把体积与质量浓度相同的葡萄糖和蔗糖溶液用半透
膜（允许溶剂和葡萄糖通过，不允许蔗糖通过）隔开（
如图），一段时间后液面情况是
B
A．甲高于乙 B．先甲高于乙，后乙高于甲 C．乙高于甲 D．先甲低于乙，后乙低于甲
将人的红细胞置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡半小 时之后的结果如下图所示，依照红细胞外形的变化判
1.若用纱布或滤纸代替玻璃纸，液面还会升高吗？ 不会，因为水和蔗糖都能通过 2.若内外都是清水或都是同样的蔗糖溶液，液面还 会升高吗？
不会，因为水进出漏斗的速率相等。
条件
具有半透膜 膜两侧的溶液具有浓度差
1 概念
渗透作用
水分子（或其他溶剂分子）透过半透 膜的扩散，称为渗透作用
2 水分渗 水 水 (相对含量多) 水 (相对含量少)
A．若A细胞处于质壁分离生理状态，则图①处的液体浓 度大于细胞液浓度

第1节物质跨膜运输的实例[学习目标] 1.阐述渗透现象的原理及条件。

2.说出动物细胞吸水和失水的条件。

3.探究植物细胞吸水和失水的条件。

知识点一渗透作用知识梳理1.渗透作用的原理(1)漏斗管内液面上升的原因：单位时间内由清水进入蔗糖溶液的水分子数□01多于由蔗糖溶液进入清水的水分子数。

02蔗糖分子也可以自由通(2)纱布代替玻璃纸，液面不会上升的原因：纱布的孔隙很大，□过。

(3)清水换成同样浓度的蔗糖溶液，液面不会上升的原因：半透膜两侧浓度相等时，单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数□03等于渗出的水分子数。

2．渗透作用发生的条件01半透膜。

(1)具有□(2)半透膜两侧溶液具有□02浓度差。

1.发生渗透作用的液面高度差H会不会一直升高，为什么？提示：不会。

长颈漏斗中的液面升高时，液体产生的静水压也会随之变大，当静水压增大到和渗透压相等时(二者的方向相反，静水压向外、渗透压向内)，通过半透膜进出长颈漏斗的水分子数相等，因此，液面就不再升高了。

2．当液面不再升高时，长颈漏斗内外液体的浓度相等吗？提示：不相等。

当水分子进出达到动态平衡时，长颈漏斗中溶液浓度仍高于烧杯中的液体浓度。

3．扩散和渗透的区别与联系？提示：扩散是指某物质从浓度高的地方向浓度低的地方移动的过程；渗透是水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。

渗透需要半透膜，是扩散的一种特殊形式。

4．实验探究：温度高低会提高或降低水分通过半透膜的扩散速率吗？请你提出假设，并设计检验该假设的实验方案。

提示：温度高低会提高或降低水分通过半透膜的扩散速率，设计渗透装置三组，分别在烧杯外水浴加热、加冰、不作处理，记录相同时间内的液面变化情况(或相同液面变化所需时间)。

典题分析题型一渗透作用原理分析[例1] 某同学设计了图中所示用于检测渗透作用的实验装置，实验开始时长颈漏斗内外液面平齐，记作零界面，实验开始后，长颈漏斗内部液面的变化趋势为( )解题分析装置中蔗糖溶液浓度较高，由于蔗糖分子不能通过膀胱膜，从漏斗中流出的水分子多于进入漏斗中的水分子，液面逐渐下降，直至达到动态平衡，液面不再下降，所以曲线先下降，后趋于稳定。

二、物质跨膜运输的其它实例
1、水稻培养液中的Ca2+和Mg2+浓度为什么会增高？ 2、不同作物对无机盐离子的吸收有差异吗？
I－ 高20 —25倍
血液中碘的浓度250mg/L
人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取碘的能力
1、 水分子的跨膜运输是顺相对含量梯度的，其他物质的跨膜运输也 是这样的吗？
2、细胞对物质的吸收有选择吗？如果有，这种选择有普遍性吗？
物质跨膜运势的实例
渗透作用：
水（或其他溶剂）分子透 过半透膜，从相对含量高 的一侧向相对含量低的一 侧扩散的现象。
浓度高
H2O
浓度低
水势
低
半透膜
高
细胞是否会发生渗透作用呢？
一、细胞的吸水和失水
动物细胞的吸水和失水
外界溶液浓度小于细胞质浓度
外界溶液浓度等于细胞质浓度
细胞吸水膨胀 外界溶液浓度大于细胞质浓度 细胞保持原状态 细胞失水皱缩
2、青菜长时间放置会慢慢地变蔫，在青菜洒上清水，它又会恢复硬挺的形态？
植物细胞的吸水和失水
植物细胞结构模式图
细胞壁 细胞膜
细胞质 液泡膜
原生质层
1、原生质层是不是相 当于一层半透膜呢？
2、细胞壁对植物细胞 吸水/失水是否有影响？
探究·植物细胞的吸水和失水问题
实验背景 1、把白菜剁碎做馅时，常常要放一些盐，放盐后稍等一会儿就可见水分渗出 2、对农作物施肥过多，会造成“烧苗”现象
✓ 水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的 ✓ 其他物质的跨膜运输并不都是这样，这取决 于细胞
生命活动的需要
✓ 细胞对物质的吸收是有选择的
细胞膜和其它生物膜都是选择透过性膜， 可让水分子、一些离子和小分子通过

第3节物质跨膜运输的方式1．人体组织细胞从组织液中吸收甘油的量主要取决于( )A．组织液中甘油的浓度B．细胞膜上载体的数量C．细胞中ATP的数量D．细胞膜上的某种载体数量解析：选A 甘油进入组织细胞的方式是自由扩散，其吸收量主要取决于组织液中甘油的浓度，与能量和载体无关。

2．(某某高考)某物质从低浓度向高浓度跨膜运输，该过程( )A．没有载体参与B．为自由扩散C．为协助扩散 D．为主动运输解析：选D 主动运输的特点是由低浓度到高浓度，需要载体，需要能量。

3．如图是物质进出细胞方式的概念图，对图示分析正确的是( )A．据图可确定①为既耗能又需载体蛋白的主动运输B．⑤和⑥两种方式的共同特点是逆浓度梯度运输物质C．母乳中的免疫球蛋白可通过①和③两种方式被吸收D．果脯腌制时蔗糖进入细胞与③胞吞作用有关解析：选A 据图分析可知，①是主动运输，②是被动运输，③④分别为胞吞和胞吐，⑤⑥分别为自由扩散和协助扩散。

主动运输既消耗能量也需要载体蛋白协助；被动运输的特点是物质顺浓度梯度运输；免疫球蛋白是大分子物质，通过胞吞作用吸收；蔗糖进入果脯细胞是因为在腌制过程中果脯细胞死亡，细胞膜失去了活性。

4．如图表示一种物质的跨膜运输方式，下列叙述中正确的是( )A．该膜中载体也能运输蔗糖B．碘以该方式进入海带细胞C．该方式不会出现饱和现象D．该方式发生在被运输物质从高浓度到低浓度时解析：选D 据图可知，葡萄糖进入细胞需要载体，而不需要能量，故该跨膜方式为协助扩散，只能从高浓度运输到低浓度。

跨膜运输中的载体具有专一性，运输葡萄糖的载体不能运输蔗糖；碘进入细胞的方式为主动运输而不是协助扩散；由于膜上运输相应物质的载体数量是有限的，故运输会达到饱和。

5．物质进入细胞都要穿过细胞膜，不同物质穿过细胞膜的方式不同。

如图分别表示在一定X围内细胞膜外物质进入细胞膜内的三种不同情况。

据图回答下列问题。

(1)据图指出A、B、C所表示的物质运输方式：A是________，B是________，C是________。

第4章 细胞的物质输入和输出第1节 物质跨膜运输的实例[学习目标]： 1．举例说出细胞膜是选择透过性膜。

2．观察植物细胞的质壁分离和复原。

使用说明：①依据学习目标，认真预习课本至少15分钟，用红笔标重点和疑难点。

②认真独立完成以下内容。

【知识链接】一、渗透作用具备的条件 具有① 膜两侧溶液具有② 二、细胞的吸水和失水 1．原理——渗透作用 (1)半透膜 植物细胞的①具备条件 动物②(2)浓度差：细胞液（或细胞质）与外界溶液（或组织液）之间有浓度差 2．动物细胞的吸水和失水(1)组织液浓度③ 细胞质浓度时，细胞吸水膨胀。

(2)组织液浓度大于细胞质浓度时，细胞④ 。

(3)组织液浓度⑤ 细胞质浓度时，水分子进出细胞处于动态平衡。

1．成熟植物细胞的结构2．原理和现象(1)外界溶液浓度○14 细胞液浓度时，细胞失水，发生○15 现象。

(2)外界溶液浓度○16 细胞液浓度时，细胞吸水，发生○17 现象。

(3)实验探究过程制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片低倍显微镜观察 （i ）一个○18 的中央大液泡（ii ）原生质层紧贴细胞璧低倍显微镜观察 （i ）中央液泡逐渐○20 （紫色○21 ）（ii ）原生质层与细胞壁逐渐○22 目标导航基础预习知识点一 渗透作用 知识点二 植物细胞的吸水和失水低倍显微镜观察 （i ）中央液泡逐渐○24 （紫色○25 ）（ii ）原生质层逐渐○261．细胞对无机盐离子的吸收实例(1)水稻吸收① 多，吸收② 较少，番茄吸收③ 较多，吸收④ 较少。

说明不同植物对不同⑤ 的吸收表现出较大差异。

(2)人体甲状腺滤泡上皮细胞中碘的含量明显⑥ 血液中碘的含量。

(3)不同微生物对⑦ 的吸收表现出较大的差异。

2．物质跨膜运输的特点(1)物质跨膜运输并不都是⑧ 的。

(2)细胞对于物质的输入和输出有⑨ 。

3．结论细胞膜和其他生物膜都是⑩ 膜，可以让○11 自由通过，一些○12 和○13 也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。

4.1 被动运输基础知识梳理1.渗透作用（1）实验装置：下图为渗透现象示意图，在一个长颈漏斗的漏斗口外密封上一层玻璃纸，玻璃纸(又叫赛璐玢)是一种半透膜，水分子可以自由透过它，而蔗糖分子则不能。

往漏斗内注入蔗糖溶液，然后将漏斗浸入盛有清水的烧杯中，使漏斗管内外的液面高度相等，这时，玻璃纸两侧的蔗糖溶液和水存在浓度差。

（2）实验现象及分析①过一段时间后，会出现如上图所示现象，既：漏斗管内的液面升高，这是由于烧杯中的水分子进入漏斗中导致的。

事实上半透膜两侧的水分子都能够通过扩散作用自由进出,但由于蔗糖溶液中水的相对含量(水的相对含量是指：单位体积中的水分子数)比烧杯中的水的相对含量低,因此烧杯中的水扩散到漏斗中的速度比漏斗中的水扩散到烧杯中的速度相对更快些,导致漏斗中水量增加,液面上升。

如果漏斗管足够长,当管内的液面上升到一定高度之后,液面将不再上升，这是因为：管中的水柱产生的压力将加快漏斗中水分向外扩散的速度最终达到平衡。

液面高度差与半透膜两侧溶液浓度差呈正比。

②如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，漏斗管中的液面将保持不变（不会升高）。

如果用一层纱布代替玻璃纸，因为纱布不是半透膜,孔隙很大,可溶于水的物质都可能自由通过,包括水分子和蔗糖分子都能通过，因而液面不会升高。

（3）渗透作用：水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散，称为渗透作用。

如果半透膜两侧存在浓度差，渗透的方向就是水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。

2.细胞的吸水和失水：①以哺乳动物成熟红细胞为例：a.哺乳动物的红细胞特点：红细胞中的血红蛋白是有机大分子物质,不能（能、不能）透过细胞膜,它相当于“渗透现象示意图”中的蔗糖分子。

b.实验现象：清水中：外界溶液浓度＜细胞质浓度：细胞吸水；细胞吸水膨胀；高浓度盐水中：外界溶液浓度＞细胞液(质)浓度细胞失水皱缩；0.9%的 NaCl 溶液中：外界溶液浓度＝细胞液(质)浓度：水分进出平衡，细胞维持正常形态。

15.右图为研究渗透作用的实验装置 ,请回答下列问题。 (导学号 52230107)
(1) 漏斗内溶液 (S1)和漏斗外溶液 (S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液 ,漏斗内外起始液面一致。渗
透平衡时的液面差为 Δh,此时 S1和 S2 浓度大小关系为
。
(2) 图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的
第 4 章 细胞的物质输入和输出 课时训练 11 物质跨膜运输的实例
基础夯实
1.右图为渗透装置示意图 ,一段时间后出现的现象不包括 ( ) A. 漏斗内的液面升高 B.有些水分子由蔗糖溶液通过半透膜进入清水 C.有些水分子由清水通过半透膜进入蔗糖溶液 D.半透膜两侧的溶液浓度相等 答案： D 2.下列属于渗透作用的是 ( ) A. 水分子通过细胞壁 B.葡萄糖分子通过细胞膜 C.K +通过原生质层 D.水分子通过原生质层 答案： D 3.将人的红细胞放入 4 ℃的蒸馏水中 ,一段时间后红细胞破裂 ,主要原因是 ( ) A. 红细胞膜具有水溶性 B.红细胞的液泡体积增大 C.蒸馏水大量进入红细胞 D.低温时红细胞膜流动性增大 答案： C 4.紫色洋葱表皮细胞发生质壁分离后 ,在显微镜下观察到的正确图示是 ( )
11.下表资料显示四组马铃薯条分别浸入Ⅰ 资料可得到的结论是 ( )
~Ⅳ四种不同溶液 1 h 后质量转变百分率 ,根据表中
溶液
Ⅰ ⅡⅢⅣ
质量转变
百分率
+5% -5% -3% 0%
A. 溶液Ⅰ的浓度最小 B.溶液Ⅱ的浓度小于溶液Ⅲ
C.溶液Ⅳ的浓度最大 D.溶液Ⅳ是蒸馏水 答案： A
12.下列关于物质跨膜运输的叙述 ,错误的是 ( ) A. 植物细胞的原生质层相当于半透膜
a 细胞细
浓

（7）鉴别不同种类的溶液。 成熟植物细胞 + 不同种类溶液 →①质壁分离→溶质不能
通过半透膜的溶液（如蔗糖溶液） ②质壁分离后又自动复原→溶质能通过半透膜的溶液 （如KNO3、尿素、甘油、乙二醇等溶液）
人民教育出版社出版社 高中 | 必修一
植物细胞是一个渗透系统
吸胀吸水 细 胞 吸 水 的 方 式 渗透吸水
的离子、小分子和大分子则不能通过）。
人民教育出版社出版社 高中 | 必修一
（2009 海南）已知鱼鳔是一种半透膜。若向鱼鳔内注入适 量的20%蔗糖溶液、排出鱼鳔内的空气，扎紧开口，将其浸 没在盛有10%蔗糖溶液的烧杯中，下列能正确表示烧杯内蔗
>
细胞质浓度
水
外界溶液浓度 水
=
细胞质浓度 水
人民教育出版社出版社 高中 | 必修一
动植物细胞结 构不同，那么，植 物细胞吸水和失水 的情况怎样呢？
人民教育出版社出版社 高中 | 必修一
2、植物细胞的吸水与失水
人民教育出版社出版社 高中 | 必修一
① 细胞壁 ② 细胞膜
原生
③ 细胞质
质层
④ 液泡膜 ⑤ 细胞液
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以下可以发生渗透作用的是（ D ）
A. 煮熟的马铃薯条放入水中 B. 把干种子放在清水中 C. 烈日下菠菜叶子下垂 D. 放在盐水中的萝卜变软
一、细胞的吸水和失水
1、动物细胞的吸水与失水：
人民教育出版社出版社 高中 | 必修一
外界溶液浓度
<
水
细胞质浓度
外界溶液浓度
原理：靠细胞内的亲水性物质（蛋白质、淀 粉、纤维素）吸收水分 举例：未成熟植物细胞、干种子等
细胞结构特点：没有形成大的中央液泡

培养过程中，水稻吸收水份及其他离子较多，吸收钙、 镁两种离子较少。（吸水速率大于吸收该离子速率）
培养液中的离子浓度
初始浓度
水稻
番茄
2、不同作物对无机盐离子的 吸收有差异吗？
不同作物对无机盐的吸收有差异
0 Mg2＋
Ca2+
Si4+ 离子
3.水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的，其他物质的跨膜运输也是这样吗？ 水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的，其他物质并不都是这样，这 取决于细胞生命活动的需要。
结果分析：2、植物细胞质壁分离复原现象
< 外界溶液浓度 细胞液的浓度，细胞渗透吸水
细胞吸水时 原生质层体 积增大，恢 复成原来的 状态。
显微镜下植物细胞的质壁分离： 紫色洋葱外表皮细胞
正常的洋葱 表皮细胞
0.3g/mL的 蔗糖溶液
质壁分离的洋 葱表皮细胞
显微镜下植物细胞的质壁分离复原： 紫色洋葱外表皮细胞
探究实验：植物细胞的吸水和失水
提出问题 （原生质层是一层半透膜吗？）
作出假设 （原生质层相当于一层半透膜）
设计实验
设计 将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液 方案 中，观察其大小的变化；再将细胞浸润
在清水中，观察其大小的变化。
预期 在蔗糖溶液中植物细胞的中央液泡会变 结果 小，细胞皱缩；在清水中植物细胞的中
B、盐水中的Na＋不利于细菌的生活
C、盐水是中性的，不适于细菌的生活
D、由于渗透作用使细菌细胞内的水分渗出而死亡
水分子跨膜运输是顺相对含量 梯度的，其他物质的跨膜运输 也是这样吗？
物质跨膜运输的其他实例
培养液中的离子浓度
初始浓度
水稻 番茄
0 Mg2＋
Ca2+

第1节物质跨膜运输的实例学习目标知识概览(教师用书独具) 1.掌握渗透作用发生的条件。

(重难点)2.会描述质壁分离与复原的过程。

(重点)3.理解植物细胞失水和吸水在实践中的应用。

(难点)[自主预习·探新知]一、渗透作用与细胞的吸水和失水1．渗透作用具备的两个条件(1)具有③半透膜。

(2)膜两侧①②具有浓度差。

2．动物细胞的吸水和失水(1)动物细胞的细胞膜相当于半透膜。

(2)条件及现象过程条件现象吸水外界溶液的浓度＜细胞质的浓度失水外界溶液的浓度＞细胞质的浓度平衡外界溶液的浓度＝细胞质的浓度3.(1)成熟植物细胞的结构(2)原理和现象①外界溶液浓度大于细胞液浓度时，发生质壁分离现象。

②外界溶液浓度小于细胞液浓度时，发生质壁分离复原现象。

二、植物细胞的质壁分离和复原1．实验原理成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，细胞液具有一定的浓度，能够渗透失水和吸水。

2．实验步骤及现象3．发生质壁分离的原因(1)外因：外界溶液浓度大于细胞液浓度。

(2)内因：原生质层比细胞壁的伸缩性大。

三、物质跨膜运输的实例1．实例(1)水稻吸收SiO4－4多，吸收Ca2＋、Mg2＋较少；番茄吸收Ca2＋、Mg2＋较多，而吸收SiO4－4较少。

(2)人体甲状腺滤泡上皮细胞中碘含量明显高于血液中碘的含量。

(3)不同微生物对不同矿物质的吸收表现差异较大。

2．特点(1)物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的。

(2)细胞对物质的输入和输出有选择性。

3．结论细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。

[基础自测]1．判断对错(1)动物细胞的细胞膜相当于半透膜。

( )(2)当外界溶液与细胞质浓度相同时，水分不进不出。

( )(3)植物细胞的原生质层指去掉细胞壁的部分。

( )(4)物质跨膜运输都是顺相对含量梯度。

( )(5)细胞对于物质的输入和输出具有选择性。

( )提示：(1)√(2)×外界溶液与细胞质浓度相等时，水分进出达到平衡。

（课堂设计）2014-2015学年高中生物 4.1 物质跨膜运输的实例拓展演练新人教版必修1基础演练一、选择题1．将盛有一定浓度蔗糖溶液的透析袋口扎紧后浸于蒸馏水中，下图表示透析袋中蔗糖溶液浓度与时间的关系，正确的是( )解析：水分子能透过半透膜，从低浓度溶液向高浓度溶液扩散。

将盛有一定浓度蔗糖溶液的透析袋放在蒸馏水中后，蒸馏水将不断地向透析袋中扩散，蔗糖溶液浓度不断减小，但受到透析袋容积的限制，到一定时间后水分子进出达到动态平衡，此时蔗糖溶液浓度减小到一定程度便保持相对稳定。

答案：B2．放在0.3 g/mL的蔗糖溶液中，不会发生质壁分离的一组细胞是( )①洋葱根尖分生区细胞②人的口腔上皮细胞③洋葱鳞片叶表皮细胞④干种子细胞⑤蛔虫卵细胞⑥洋葱根尖的根冠细胞A．①②④⑤ B．①④⑤⑥C．①②④⑥ D．②③④⑤解析：洋葱根尖分生区细胞、干种子细胞虽然是植物细胞，但没有大液泡；人的口腔上皮细胞和蛔虫卵细胞都是动物细胞，所以以上细胞不会发生质壁分离；洋葱鳞片叶表皮细胞和根冠细胞是成熟的植物细胞，会发生质壁分离。

答案：A3．一个成熟的植物细胞，它的渗透系统的构成是( )A．外界溶液、原生质层、细胞液B．外界溶液、细胞膜、细胞液、液泡膜C．外界溶液、细胞壁、细胞膜、细胞质D．外界溶液、细胞膜、液泡膜、液泡解析：一个成熟植物细胞的渗透系统是由具有一定浓度的细胞液、原生质层、外界溶液构成的。

答案：A4．在观察植物细胞的质壁分离和复原的过程中，某同学在视野中看到生活着的洋葱表皮细胞正处于如右图所示状态。

a、b表示该部位的溶液浓度，由此可推测( )A．a＞b，细胞渗透吸水B．a＝b，渗透系统保持动态平衡C．a＜b，细胞渗透失水D．上述三种情况都有可能解析：题图中所示的状态可能正处于质壁分离过程中，也可能已达到渗透平衡，还可能正处于复原过程中，因此a＞b，a＝b或a＜b均有可能。

答案：D5．将一洋葱细胞放入大于该细胞细胞液浓度的硝酸钾溶液中，一段时间后在显微镜下观察发现该细胞未发生质壁分离，其原因可能是该细胞( )①是死细胞②大量吸水③是根尖分生区细胞④大量失水⑤质壁分离后又自动复原A．①②③ B．①③⑤ C．②③⑤ D．②④⑤解析：能发生质壁分离现象的细胞应是具有大液泡的活植物细胞，根尖分生区的细胞无大液泡，不会发生质壁分离。

第4章 第1节 物质跨膜运输的实例 同步练测（人教版必修1）一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分。

） 1.下列说法中，哪组是植物细胞发生质壁分离的原因？( )①外界溶液浓度小于细胞液浓度 ②细胞液浓度小于外界溶液浓度 ③细胞壁的伸缩性大于原生质层的伸缩性 ④原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性A.②④B.①④C.②③D.③④2.把人的红细胞分别置于质量分数为0.9%的食盐水、质量分数为1%的食盐水和清水中，结果是（ ）A.原状、质壁分离、质壁分离复原B.质壁分离、原状、涨破C.原状、缩小、涨破D.缩小、质壁分离、质壁分离复原3.观察紫色洋葱表皮细胞质壁分离和质壁分离复原实验中，能证明发生质壁分离现象的是（ ） A.液泡由小变大，紫色变浅 B.液泡由小变大，紫色变深 C.液泡由大变小，紫色变浅 D.液泡由大变小，紫色变深4.将人类的红细胞置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡半小时之后的结果如下图。

依照细胞外形的变化判断蔗糖溶液的浓度由高到低排列，正确的是（ ）A.甲＞乙＞丙＞丁B.丁＞甲＞乙＞丙C.丙＞丁＞甲＞乙D.丙＞乙＞丁＞甲 5.在观察植物细胞质壁分离和复原的实验过程中，细胞液浓度的变化情况是( )6.如下图为渗透作用实验，开始时如图(一)，A 代表清水，B 、C 代表蔗糖溶液，过一段时间后结果如图(二)，漏斗管内液面不再变化，H 1、H 2表示漏斗管内液面与清水的液面差。

下列说法错误的是( )A.图(二)中B 的浓度等于C 的浓度B.图(一)中B 的浓度大于C 的浓度C.图(一)A 中水分子扩散到B 的速度大于A 中水分子扩散到C 的速度D.图(二)A 中水分子扩散到B 的速度等于B 中水分子扩散到A 的速度7.假定将甲、乙两个植物表皮细胞分别放入蔗糖溶液和甘油溶液中，两种溶液浓度均比细胞液的浓度高，蔗糖分子不能透过膜，甘油分子可较快地透过膜。

在显微镜下连续观察。

甲、乙两细胞的变化是（ ） A.两细胞发生质壁分离后，不发生质壁分离复原 B.两细胞发生质壁分离后，但乙细胞随后发生质壁分离复原C.甲、乙两细胞发生质壁分离后，但甲细胞随后发生质壁分离复原D.甲、乙两细胞均发生质壁分离，后又均发生质壁分离复原8.将人体口腔上皮细胞转移至不同浓度(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)的三种盐溶液中，结果如图所示。